中国科学院植物研究所在葡萄耐热基因挖掘上取得进展

葡萄是我国也是世界上的主要果树，具有重要的经济价值。随着全球极端气象事件的频繁发生以及我国葡萄产业逐步向南方发展，高温胁迫成为制约我国和世界葡萄产业健康发展的瓶颈问题。目前主栽品种主要是欧亚种和欧美杂种葡萄，耐热性较差，在高温下往往表现为花芽分化受阻，叶片变薄，果实风味不足，着色差。然而起源于我国南方的刺葡萄等野生葡萄尽管经济性状差，但耐热性强。因此，比较欧亚种葡萄和刺葡萄耐热性机制差异，挖掘耐热优异基因，可以为培育耐热优质的葡萄品种提供重要的理论基础。

近日，Horticulture Research 上线了（Advance Access）中国科学院植物研究所葡萄与葡萄酒科学研发团队题为The class B Heat Shock Factor HSFB1 regulates heat tolerance in grapevine 和 Natural variations of HSFA2 enhance thermotolerance in grapevine 两篇文章，在耐热基因挖掘上取得一定进展。

HSF转录因子在植物调控耐热性中扮演了重要作用。该研究发现HSFA2和HSFB1在刺葡萄中对高温响应强烈而在欧亚种葡萄中响应平和。功能验证试验表明，HSFA2正调控葡萄耐热性，且刺葡萄VdHSFA2调控能力强于欧亚种葡萄VvHSFA2，这可能主要与VdHSFA2的启动子活性、转录激活活性和调控的靶基因数高于VvHSFA2有关。其中VdHSFA2转录激活活性高于VvHSFA2主要是其氨基酸变异（Thr315→Ile315）导致的。HSFB1也正调控葡萄耐热性，VdHSFB1启动子活性显著高于VvHSFB1，但二者蛋白序列仅差1个氨基酸残基，且具有相同的转录抑制活性，值得深入研究。这些优异基因资源可能对培育耐热优质葡萄品种起到比较重要的作用。

中国科学院植物研究所葡萄与葡萄酒科学研发团队王利军研究员为两篇论文的通讯作者。已毕业博士生刘新娜、博士研究生陈海洋分别为两篇论文的第一作者。葡萄团队梁振昌研究员、美国肯塔基州立大学及中科院华南植物园袁凌教授等为本文的共同作者。该研究得到了国家科技部重点研发项目、国家自然科学基金项目和中科院先导专项的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad001

https://doi.org/10.1093/hr/uhac250

转自：“园艺研究”微信公众号

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